电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土柱轴压性能研究

摘要

进行了14根电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的轴压试验，分析截面高宽比、受火时间和含钢率对其火灾后剩余承载力的影响。试验表明：该类短柱的破坏模态均为局部屈曲、焊缝开裂和混凝土被压碎；试件的剩余承载力随着受火时间或高宽比的增加而降低，受火120 min后该类试件的承载力降低了7.8%～13.9%。接着建立了有限元模型，该模型可很好地模拟实测结果。基于有限元模型开展了理论分析，结果表明初始荷载对该类组合柱的剩余承载力影响较小。参数分析表明当混凝土强度从30 MPa增加到90 MPa时，其强度折减系数降低了15.8%；当截面周长从1 228 mm增加到4 913 mm时，其强度折减系数提高了20.5%；当受火时间从0 min增加到180 min时，其强度折减系数降低了8%；但含钢率、高宽比和钢材强度对其强度折减的影响较小。最后给出了电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的剩余承载力的设计方法。

关键词

不锈钢管混凝土 / 圆端形截面 / 电力火灾 / 剩余承载力 / 有限元 / 设计方法

基金资助

福建省自然科学基金（2021J01603）; 国家电网有限公司科技项目（5200-202156074A-0-0-00）; 泉州市科技计划项目（2021C015R）